Kohlenstoffvorräte der oberirdischen Biomasse Berlins pro Block- und Teilblockflächen ohne Gewässer sowie pro Straßenfläche auf Grundlage der Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5, Raumbezug Umweltatlas 2015). Die Daten stellen ein Teilergebnis des FE-Vorhabens NatKos der HU Berlin dar, gefördert im Berliner Programm für Nachhaltige Entwicklung (BENE). Datenstand ist Januar 2020.
Außer dem bekannten Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) existieren weitere stark klimawirksame Spurengase biologischen Ursprungs, z.B. Lachgas (N2O) und Methan (CH4), die mikrobiell im Boden produziert (N2O, CH4) oder im Falle des Methans auch verbraucht (oxidiert) werden. Die steigende atmosphärische CO2-Konzentration kann sich über die Pflanzen in vielfacher Weise auf die bodenmikrobiellen, Spurengasproduzierenden Prozesse auswirken. So ist beispielsweise nachgewiesen worden, dass der Wasserverbrauch der Pflanzen unter erhöhtem CO2 häufig sinkt und die Abgabe von leicht zersetzbarem Kohlenstoff an den Boden (Wurzelexudation) steigt. Beides könnte die Denitrifikation und damit die N2O-Produktion begünstigen, ebenso die Methanproduktion, wenn im Boden anaerobe Bedingungen (z.B. durch Überflutung) eintreten. Steigende Bodenfeuchte würde zugleich die Sauerstoff-abhängige Methanoxidation im Oberboden hemmen. Zu diesem Thema existieren bislang weltweit nur Kurzzeit- und Laborstudien. Im hier vorgestellten Projekt werden im Freilandexperiment die Langzeitauswirkungen steigender atmosphärischer CO2-Konzentrationen über das System Pflanze-Boden auf die Flüsse der klimawirksamen Spurengase N2O und CH4 in einem artenreichen Dauergrünland untersucht. Hierzu gelangt ein im Institut für Pflanzenökologie neuentwickeltes Freiland-CO2-Anreicherungssystem (FACE) zur Anwendung, bei dem die CO2-Konzentration in drei Anreicherungsringen seit Mai 1998 um etwa 20 Prozent gegenüber den drei Kontrollringen erhöht wurde. Über die Jahresbilanzierungen der Spurengasflüsse sowie über begleitende Prozessstudien soll geklärt werden, wie und auf welche Weise erhöhtes CO2 auf die N2O- und CH4-Spurengasflüsse rückwirkt. Die ersten Ergebnisse zeigen deutlich, dass in einem etablierten artenreichen Ökosystem wie dem untersuchten Feuchtgrünland zuerst die unterirdischen Prozesse auf die steigenden CO2-Konzentrationen reagierten (Bestandesatmung). Die oberirdische Biomasse zeigte erst nach etwa 1,5 Jahren der CO2-Anreicherung einen signifikanten Zuwachs gegenüber den Kontrollflächen. Im Jahr 1997, vor dem Beginn der CO2 -Anreicherung, waren sowohl die N2O-Emissionen als auch die CH4 Flüsse auf den (späteren) Anreicherungs- und den Kontrollflächen fast identisch. Seit Beginn der Anreicherung hingegen sind die N2O-Emissionen vor allem während der Vegetationsperiode dramatisch angestiegen: auf 278 Prozent der Emissionen der Kontrollflächen. Die Methanoxidation war rückläufig unter erhöhtem CO2: Mittlerweile oxidieren die CO2 Anreicherungsflächen 20 Prozent weniger CH4 als die Kontrollflächen (Jahr 2000), wobei auch hier der größte Unterschied während der Vegetationsperiode auftrat. Eine erhöhte Bodenfeuchte kommt als Erklärung nicht in Frage, da sich diese nicht geändert hat.
In den vergangenen Jahrzehnten wurden die meisten Grünlandökosysteme in Mitteleuropa durch höhere Düngergaben und durch häufigeres Mähen oder Beweiden verändert. Diese Landnutzungs-Intensivierung hat zwar die Bereitstellung der Ökosystemleistung 'Futterproduktion' verbessert, jedoch die Biodiversität und die Bereitstellung anderer Ökosystemleistungen negativ beeinflusst. Vor allem aufgrund räumlicher Diskrepanzen zwischen ökologischen Prozessen und Managementeinheiten in gekoppelten sozial-ökologischen Systemen fehlt bisher ein mechanistisches Verständnis zu Effekten der Landnutzungs-Intensivierung auf die Beziehung der Biodiversität zu Ökosystemfunktionen und -leistungen. In unserem Projekt SEBAS wollen wir dieses mechanistische Verständnis verbessern, indem wir plotbasierte ökologische Forschung zur Landnutzungsintensität und zu sechs grundlegenden Biodiversitätsvariablen (engl. EBVs) mit einer satellitenbasierten Fernerkundung dieser Proxies verbinden. Wir werden Beziehungen zwischen funktionaler und struktureller Diversität und der Ökosystemleistung 'Futterproduktion' (oberirdische Biomasse bzw. Primärnettoproduktion) für managementrelevante Flächen analysieren. Dies sind Wiesen- bzw. Weideflächen, landwirtschaftliche Betriebe und Landschaften. Wir stellen die Hypothesen auf, dass (i) die sechs EBVs auf mehreren räumlichen Skalen unter Verwendung multimodaler Satellitenbild-Zeitreihendaten abgeleitet werden können, die mit vorhandenen und neu erhobenen Daten zur Landnutzungsintensität und zu EBVs kalibriert und validiert wurden; und dass (ii) Auswirkungen der Landnutzung auf die Beziehung der Biodiversität zu Ökosystemfunktionen und -leistungen über räumliche Skalen hinweg variieren. Hierbei dürfte die funktionale und strukturelle Diversität eine Schlüsselrolle für die Höhe und zeitliche Stabilität der Futterproduktion spielen. Das Projekt wird räumlich explizite EBV-Produkte auf Satelliten- und UAV-Basis liefern sowie neue Methoden entwickeln, die auf multiskalierten und multimodalen Fernerkundungs-Datensätzen (PlanetScope, RapidEye, Sentinel 1 & 2, Landsat, MODIS) sowie auf maschinellen Lern- und Hybridmodellen basieren. Durch Raum-für-Zeit-Substitutionen für Klimawandel und Landnutzungswandel werden wir zudem interaktive Auswirkungen dieser beiden wichtigsten Treiber des Globalen Wandels auf die Beziehung der Biodiversität zu Ökosystemfunktionen und -leistungen analysieren. Hierfür werden wir direkte und indirekte (biodiversitätsvermittelte) Auswirkungen der beiden Treiber auf die Futterproduktion mittels eines sozial-ökologischen Systemansatzes formalisieren und über Strukturgleichungsmodellen quantifizieren. Auf diese Weise werden wir ein tieferes Verständnis der Ökosystemfunktionen und -leistungen in mitteleuropäischen Grünländern erlangen.
Umweltökonomische Gesamtrechnungen Ökosysteme erbringen erhebliche Leistungen für die Gesellschaft Ergebnisse zu den Ökosystemleistungen Seite teilen 1. Oktober 2025 - Die Ökosystemrechnungen als Teil der Umweltökonomischen Gesamtrechnungen haben zum Ziel, das räumliche Ausmaß, den Zustand sowie die Leistungen der Ökosysteme für den Menschen systematisch in Konten zu erfassen und im Zeitverlauf darzustellen. Damit entsteht eine Datengrundlage, auf der politische Entscheidungen getroffen werden können. Die Leistungsbilanzen der Ökosysteme zeigen eine Auswahl der vielfältigen Leistungen der Natur. Diese werden auf Basis der Flächen- und Zustandsbilanz in physischen Einheiten gemessen oder modelliert. Die dargestellten Leistungsindikatoren beziehen sich auf bundesweite jährliche Schätzwerte für alle Ökosysteme. Weitere Informationen zu Methoden enthalten die Qualitätsberichte , räumlich differenziertere Ergebnisse finden Sie im Statistischen Bericht sowie im Ökosystematlas . Feinstaubfilterung (PM2,5) Die Ökosystemleistung Feinstaubfilterung ( PM 2,5) durch Vegetation bezieht sich auf die trockene Deposition, also einer Ablagerung bei der Partikel mit einem Durchmesser ≤ 2,5 Mikrometer auf Blatt- und Pflanzenoberflächen absinken. Sie unterscheidet sich von der nassen Deposition, bei der Partikel durch Niederschlag ausgewaschen werden. Wie viel Feinstaub gefiltert wird, hängt von den chemischen und biologischen Bedingungen der Oberfläche sowie turbulenten Luftströmungen ab. Die Reduzierung der Feinstaubkonzentration durch Vegetation verringert gesundheitliche Schäden. Die Leistung wird als gefilterte Masse in Tonnen angegeben. Lädt... Kohlenstoffspeicherung (Nettosequestrierung) Vegetation und Böden in intakten Ökosystemen, insbesondere Wälder, Moore und Wiesen, nehmen Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf und speichern diesen langfristig. Wird in diesen Ökosystemen mehr Kohlenstoff gespeichert als emittiert, spricht man von natürlichen Kohlenstoffsenken. Bei der Berechnung dieser Leistung werden Veränderungen im Kohlenstoff aus mineralischen und organischen Böden, aus unter- und oberirdischer Biomasse, Streu und Totholz, durch Waldbrände und gelösten organischen Kohlenstoff, nicht jedoch Holz- und Torfprodukte betrachtet. Die Leistung wird in tausend Tonnen angegeben. Da es sich um Nettowerte um Nettosequestrierung handelt, je nachdem ob ein Ökosysteme insgesamt eine Kohlenstoffquelle oder -Senke ist, ist die Interpretation dieser Leistung ein Spezialfall in der Leistungsbilanz der Ökosysteme. Intakte Ökosysteme können selbst bei negativen Werten einen wichtigen Beitrag dazu leisten, dass die Emissionen (etwa aus organischen Böden) nicht höher sind, als das etwa bei degradierten Flächen der Fall wäre. Lädt... Kühlung in Städten (lokale Klimaregulierung) Vegetation in Städten, wie etwa Baumreihen, Parks oder Dachbegrünung, trägt durch Schattenwurf und Verdunstung dazu bei, die Temperatur in Städten im Sommer zu regulieren. Durch die Reduktion der Lufttemperatur und die Abmilderung von Hitzeinseln tragen urbane Ökosysteme zu höherem Wohlbefinden und geringerer gesundheitlicher Belastung durch Hitze bei. Die hier dargestellte Leistung bezieht sich auf die mittlere Temperaturreduktion durch Vegetation in Städten in den Sommermonaten Juli und August in Grad Celsius. Um die Temperaturreduktion durch Vegetation zu bestimmen, wird die Abhängigkeit der Temperatur von Vegetation bestimmt, ein Szenario ohne Vegetation modelliert und die Differenz als Kühlung berechnet. Lädt... Naturnaher Tourismus Die Bereitstellung von naturnahen Landschaften ermöglicht Erholung und Entspannung. Diese ziehen so Besucher und Touristen an, die in diesen Ökosystemen Zeit verbringen wollen. Damit unterstützt diese Ökosystemleistung nicht nur das Wohlbefinden und die Gesundheit der Gäste, sondern ist auch für die regionale Wirtschaft bedeutend. Für die Berechnung des naturnahen Tourismus werden Daten zu privaten Übernachtungen pro Gemeinde berechnet und mittels einer detaillierten Karte zur Ästhetischen Qualität der Landschaft (nach Hermes et al. 2023) jener Anteil modelliert, der auf die Ökosysteme der jeweiligen Gemeinde zurückzuführen ist. Die Grafik zeigt Übernachtungen insgesamt und Übernachtungen des naturnahen Tourismus. Lädt... Holzzuwachs Die Ökosystemleistung Holzzuwachs gibt den durchschnittlichen jährlichen Volumenzuwachs lebender Bäumen an, berechnet aus dem zu Beginn des Jahres vorhandenen Bestand an lebenden Bäumen (wachsender Bestand) abzüglich der durchschnittlichen jährlichen Sterblichkeit. Hauptnutzer dieser Leistung ist die Forstwirtschaft. Die Leistung wird in Millionen m 3 mit Rinde angegeben. Lädt... Ernteerträge von Kulturpflanzen Diese Leistung gibt den Ökosystembeitrag zum Pflanzenwachstum an, approximiert durch die Menge der geernteten Kulturpflanzen für verschiedene Verwendungszwecke. Dazu gehören geerntete Kulturpflanzen die der Erzeugung von Nahrungsmitteln und Fasern, Futtermitteln und Energie dienen sowie geweidete Biomasse. Hauptnutzer dieser Bereitstellungsleistung ist der Landwirtschaftssektor. Sie wird in tausend Tonnen angegeben. Lädt...
Die "Forstlichen Strukturdaten" beinhalten für ausgewählte Projektgebiete in Baden-Württemberg folgende Rasterdatensätze: digitales Oberflächenmodell (DOM; 1 x 1 m), normalisiertes digitales Oberflächenmodel (nDOM; 1 x 1 m), Waldhöhenstrukturkarte (5 x 5 m), Überschirmung (25 x 25 m), Kronendachrauigkeit (als Perzentilabstand und Standardabweichung; jeweils 20 x 20 m, 50 x 50 m, 100 x 100 m), lockere Althölzer / Überhälterbestände (20 x 20 m), Waldtyp (offene und geschlossene Bestände sowie Bestandeslücken; 1 x 1 m), Holzvorrat (20 x 20 m) und oberirdische Biomasse (20 x 20 m).
Diese Datensätze wurde im Rahmen des Verbundprojekts F³ - "Flächendeckende Fernerkundungsbasierte Forstliche Strukturdaten" erstellt. Verbundpartnerinnen dieses Projekts waren die Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA). Das F³-Projekt wurde durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Förderkennzeichen: 22025014 (FVA), 22024816 (NW-FVA).